NAFLD-NASH-肝癌悪性化シークエンスでのOSMの機能とその治療への応用

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H02177
• Research Institution: Wakayama Medical University
• Principal Investigator: 森川 吉博 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (60230108)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: メタボリック症候群 / 非アルコール性脂肪肝炎 / 肝硬変 / 肝癌 / サイトカイン

Outline of Annual Research Achievements

NASHのみを発症するモデル（obMCDモデル：ob/obマウスにメチオニン/コリン欠乏食を４週間給餌したモデル）と、NAFLD/NASHから肝硬変、肝癌へと移行するモデル（STAMモデル：２日齢のマウスにストレプトゾトシンを皮下投与し、その後４週齢から高脂肪食を給餌するモデル）において、肝臓中のOSM、OSMRβ、IL-31、及びIL-31RAの遺伝子発現をリアルタイムPCR法により検討した。obMCDモデルでは、NAFLDを呈する普通食給餌のob/obマウスと比較してOSM、及びOSMRβの発現増加が認められた。STAMモデルでは、NAFLD期と比較して、肝癌発症期においてOSM、OSMRβ、及びIL31RAの発現増加が認められた。IL-31はいずれの病期においても発現が認められなかったが、IL-31RAの発現増加が認められていることより、免疫染色などによるIL-31の局所的な発現の検討や血中IL-31の測定が今後必要である。また、OSMRβの発現は、obMCDモデルと同様にSTAMモデルのNASH期においても増加傾向が認められた。以上の結果より、OSMは、OSMRβを介して肝癌の発症やその後の増殖・転移、及びNASHの発症における炎症や線維化に関与している可能性が示唆された。また、肝癌発症期のSTAMモデルの肝臓において、肝類洞内皮細胞にOSMRβの発現が認められた。類洞内皮細胞は、炎症細胞の浸潤や線維化などNASHから肝癌発症に必要な病態に関与することが知られているため、OSMの肝類洞内皮における作用がNASHを基盤とした肝癌の発症に何らかの役割を担っている可能性が示唆された。
NASHを基盤とした肝癌の発症におけるOSMRβを介したシグナルの役割を検討するために、全身性のOSMRβKOマウスにおいてSTAMモデルを作成したが、雄のホモ欠損マウスにおいて４週齢までの生存が認められなかった。
OSMRβflox/floxマウスとLysM-Creマウスを交配させ、マクロファージ特異的OSMRβKOマウスを作製した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度の研究実施計画により、OSMの肝類洞内皮における作用がNASHを基盤とした肝癌の発症に何らかの役割を担っている可能性が示唆された。本年度の研究実施計画の中では、全身性のOSMRβKOマウスにおいてSTAMモデルを作成する実験が、雄のホモ欠損マウスの生存が認められなかったために結論に至っておらず、ストレプトゾトシンの投与量を変更して次年度に遂行する予定である。一方で、IL-31RAの発現がSTAMモデルの肝癌発症期に増加するという結果を得た。IL-31は、IL-31RAとOSMRβのヘテロダイマーを受容体とし、アトピー性皮膚炎などのアレルギー疾患との関与が報告されているが、NASHを基盤とした肝癌との関与は報告がない。今回の結果は、NASHを基盤とした肝癌の分子メカニズムの解明をめざす本研究にとって大いに役立つ結果である。以上のことより、本年度の研究は、おおむね順調に進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

前年度の結果より、NAFLD/NASHから肝硬変、肝癌へと移行するモデル（STAMモデル）の肝癌発症期において、肝臓中のOSM、及びOSMRβの発現が増加していた。この結果より、OSMは肝癌の発症、またはその後の増殖や転移などに重要な作用を有する可能性が示唆された。そこで、本年度は、肝癌発症期のSTAMモデルに対してOSMを投与し、OSMの肝癌に対する治療効果を検討する。また、STAMモデルのNASH 発症期の肝臓においてもOSMRβの発現が増加傾向を示したことより、この時期においても炎症や線維化など肝癌発症に必要な病態に関与している可能性が考えられる。そこで、NASH発症期のSTAMモデルにOSMを投与し、NASHや肝硬変の評価を行うとともに、その後の肝癌発症に対するOSMの予防的効果を検討する。
前年度の結果より、全身性のOSMRβKOマウスにおいてSTAMモデルを作成したが、雄のホモ欠損マウスにおいて４週齢までの生存が認められなかった。そこで、今年度は、生後２日齢に投与するストレプトゾトシンの投与量を減量し、再度実験を行う。
前年度、OSMRβflox/floxマウスとLysM-Creマウスを交配させ、マクロファージ特異的OSMRβKOマウスを作製した。今年度は、このマウスにおいてSTAMモデルを作成し、NASH、肝硬変、及び肝癌の評価を行うことで、マクロファージにおけるOSMRβを介したシグナルがNASHを基盤とした肝癌の発症に対していかなる役割を担っているのかを明らかにする。
OSMRβは、NAFLD期において肝細胞にも発現しているため、OSMRβを介したシグナルはNAFLDの発症にも重要である可能性が示唆される。そこで、今年度は、肝細胞特異的に遺伝子をノックアウトできるAlbumin-CreマウスとOSMRβflox/floxマウスを交配させ、肝細胞特異的OSMRβKOマウスの作製を行う。